Введение 4
1 Технико-экономическое обоснование темы 7
2 Аналитический обзор методов и средств снижения суммарного потока отсчетов на входе канала связи 10
2.1 Устранение незначащих отсчетов 13
2.2 Адаптация частоты дискретизации к скорости изменения сигнала 17
2.3 Индивидуальные частоты дискретизации 20
2.4 Постановка задачи 23
3 Информационный расчет 25
3.1 Расчет относительных периодов опроса датчиков 25
3.2 Определение требуемого быстродействия АЦП в групповом тракте системы 30
4 Разработка алгоритма и программы определения допустимого набора частот опроса с учетом исходных данных и результатов информационного расчета 32
5 Выбор технических средств для реализации многоканальной информационно-измерительной системы 65
5.1 Выбор усилителей сигналов датчиков 72
5.2 Выбор аналоговых ключей 73
5.3 Выбор схемотехники устройства формирования сигналов опроса датчиков 74
5.4 Выбор АЦП 79
5.5 Выбор сигнального процессора 81
5.6 Выбор прямого цифрового синтезатора частот 83
5.7 Выбор и деталировка синтезатора несущей частоты 84
5.8 Выбор модулятора 86
5.9 Выбор усилителя модулированного выходного сигнала 87
5.10 Краткое описание усилительного тракта приемной части системы с гетеродином, преобразователем частоты и детектором сигнала 88
5.11 Выбор технической базы для реализации процедур цифровой обработки, записи и индикации сигнала в приемной части информационно-измерительной системы 89
6 Разработка структурной схемы многоканальной информационно-измерительной системы 90
7 Разработка функциональной схемы передающей части многоканальной информационно-измерительной системы 93
8 Разработка принципиальной схемы модуля формирования сигналов опроса датчиков 98
9 Экспериментальная часть: отладка программного обеспечения 100
10 Экономическая часть 102
10.1 Технико-экономическое обоснование темы проекта 102
10.2 Составление ленточного графика 103
10.3 Составление сметы затрат на разработку прибора 111
10.4 Расчет цены для НИР 120
10.5 Расчет и выводы по эффективности предложений 123
11 Безопасность и экологичность проекта 124
11.1 Выбор объекта анализа 124
10.2 Анализ потенциальной опасности радиомонтажного участка 125
11.3 Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций на радиомонтажном участке 130
11.4 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности труда на участке радиомонтажа при выполнении радиомонтажных работ 131
11.5 Инженерная разработка по обеспечению безопасности труда. Расчет освещенности на монтажном участке 135
Заключение 137
Список использованных источников 138
Приложение: Листинг программного кода 141

Купить

Информационно-измерительные системы играют огромную роль во многих отраслях производства, прикладной науки, в развитии новых технологий и разработке прогрессивной техники.
Основная тенденция развития измерений в автоматизированном производстве – это переход к машинному контролю по адаптивным моделям, к применению более сложных управляющих и информационно-измерительных систем (ИИС). В связи с этим резко возрастает значение метрологических характеристик измерительных каналов, учитывающих метрологические характеристики не только всех включенных в измерительный канал блоков, но и временные влияния каналов друг на друга.
Измерительные информационные технологии являются разновидностью информационных технологий и выделяются из этого обширного множества тем, что носят очевидный познавательный характер и реализуют специфические процедуры, присущие только им:
− получение исходной измерительной информации в результате взаимодействия первичных измерительных преобразователей (сенсоров) с объектом измерений;
− преобразование измерительной информации с заданной и гарантированной точностью;
− сопоставление сигналов измерительной информации с размерами общепринятых единиц измерения, оценка и представление характеристик остаточной неопределенности значений измеряемых величин.
Современные измерительные информационные технологии приобретают дополнительные свойства благодаря использованию аппаратных и программных средств искусственного интеллекта. Одной из важнейших задач развития измерительных информационных технологий является расширение номенклатуры измеряемых величин, обеспечение измерений в условиях воздействия «жестких» внешних факторов (высокая температура, большое давление, ионизирующее излучение и т.д.).
Решение подобных задач связано с усложнением структуры используемых средств измерений (СИ); созданием комплексов взаимосвязанных СИ и технических средств, необходимых для их функционирования. Современные объекты исследования характеризуются большим количеством параметров, изменяющихся подчас с большой скоростью.
Иногда, чтобы получить информацию о параметрах объекта, необходимо проводить комплексные измерения, а значение измеряемой величины получать расчетным путем на основе известных функциональных зависимостей между ней и величинами, подвергаемыми измерениям.
Все сказанное обуславливает необходимость создавать усовершенствованные многоканальные ИИС, способные не только собирать информацию с большого числа датчиков, но и передавать ее на большие расстояния с минимальными потерями достоверности и при минимальных материально-технических затратах. Данная задача зависит, в основном, от того, насколько успешно разработчик сможет минимизировать необходимую к передаче информацию. Речь идет об устранении незначащих отсчетов, которых в групповом сигнале, передаваемом через канал связи, может при неверном расчете оказаться куда больше, чем отсчетов полезных.
Темой настоящей дипломной работы является разработка информационно-измерительной системы для стендовых испытаний изделий новой техники. Необходимо разработать систему с различными частотами опроса датчиков, которая будет создавать минимально возможный поток отсчетов на входе своего группового тракта. Всего групп датчиков, опрашиваемых с одинаковыми частотами, четыре. При этом есть 32 канала с полосой частот контролируемого сигнала от 0 до 2 Гц, 16 каналов с полосой частот контролируемых параметров от 0 до 12 Гц, 8 каналов с полосой частот контролируемых параметров от 0 до 30 Гц, 8 каналов с полосой частот контролируемых параметров от 0 до 100 Гц (итого 64 канала).
На приемной стороне необходимо обеспечить возможность вывода восстановления непрерывных сигналов датчиков на экран монитора. Относительная приведенная погрешность восстановления непрерывных сигналов датчиков: для каналов первой группы – не более 0.03, для каналов второй и третьей групп – не более 0.01, для каналов четвертой группы – не более 0.02.
Для решения поставленной задачи необходимо не только разработать структурную, функциональную и принципиальную схемы ИИС и ее узлов, но и развить в программную реализацию оптимальный алгоритм расчета совместимых частот опроса датчиков. Данным вопросам и будет посвящена настоящая дипломная работа.

Купить